DE1755986B2 - Pneumatic vehicle tires with radial carcass, belt and reinforced sidewall in some areas - Google Patents
Pneumatic vehicle tires with radial carcass, belt and reinforced sidewall in some areasInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen der Gattung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a pneumatic vehicle tire of the type according to the preamble of claim 1.
Es ist ein derartiger Fahrzeugluftreifen bekannt, bei dem unter den beiden Lagen des Gürtels eine M zusätzliche Verstärkungseinlage vorgesehen ist, welche aus einem durch orientierte Fasern verstärkten Gummi besteht und deren Enden sich vom Gürtel aus radial abwärts in den oberen Seitenwandbereich erstrecken (v-l. US-PS 30 95 027). Ein oder mehrere entsprechend durch Fasern verstärkte Gummistreifen sind als äußere Abdeckung über den Wulstumschlag der Karkasse gelegt und erstrecken sich vom Wulst radial aufwärts in den unteren Seitenwandbereich. Die sich mit Abstand gegenüberliegenden Ränder der zusätzlichen Verstär- b0 kungseinlagen begrenzen somit einen mittleren Seitenwandbereich, der nur durch die Radialkarkasse verstärkt ist. Eine ähnliche Aufteilung der Seitenwände in einen oberen, mittleren und unteren Seitenwandbereich wurde durch zusätzliche Verstärkungseinlagen im ^ oberen und unteren Seitenwandbereich aus härterem Gummi erreicht (vgl. FR-ZP 85 107). Hierdurch soll unter Aiifrechlerhaltung einer größeren Flexibilität des Reifens eine ausreichende Quer- und Längssteifigkeit erreicht werden. Zwar wird durch diese bekannten Maßnahmen die Steifigkeit des mittleren Seitenwandbereiches von Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse in Grenzen gehalten, die im Bereich starker Formveränderungen liegenden Ränder der zusätzlichen Versiärkungseinlagen in den Schultern können jedoch bei hohen Geschwindigkeiten Anlaß zur Schichtablösung geben, und die Verstärkungseinlagen der Wülste sind auch nicht unbedingt geeignet, die bei geringen Geschwindigkeiten auftretenden großen Beschleunigungs- und Bremsmomente dauerhaft zwischen Lauffläche und Wulstbereich zu übertragen.Such a pneumatic vehicle tire is known in which an M additional reinforcing insert is provided under the two layers of the belt, which consists of a rubber reinforced by oriented fibers and the ends of which extend radially downward from the belt into the upper side wall area (see US Pat. PS 30 95 027). One or more rubber strips, appropriately reinforced by fibers, are placed as an outer covering over the bead cuff of the carcass and extend radially upward from the bead into the lower sidewall area. Kung deposits the opposed spaced edges of the additional reinforce- b0 thus define a central side wall area which is amplified only by the radial carcass. A similar division of the side walls into an upper, middle and lower side wall portion has top by additional reinforcing inserts in ^ and lower side wall portion of harder rubber reached (see FIG. FR-ZP 85107). This is intended to achieve sufficient transverse and longitudinal rigidity while maintaining greater flexibility in the tire. Although these known measures keep the stiffness of the central side wall area of pneumatic vehicle tires with radial carcasses within limits, the edges of the additional reinforcement inserts in the shoulders that are in the area of major changes in shape can give rise to delamination at high speeds, and the reinforcement inserts of the beads are also not absolutely suitable for permanently transmitting the large acceleration and braking torques that occur at low speeds between the running surface and the bead area.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen der bezeichneten Art so weiterzubilden, daß bei großer Flexibilität in radialer Richtung eine dauerhafte Übertragung der Amriebs- und Bremsmomente gewährleistet und die Gefahr einer Schichttrennung zuverlässig vermieden wird.It is the object of the invention to develop a pneumatic vehicle tire of the type referred to so that at Great flexibility in the radial direction ensures permanent transmission of the drive and braking torques and the risk of delamination is reliably avoided.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.
Es ist zwar an sich bekannt, die Enden von Gürtellagen oder von den Wulstumschlägen der Karkassenlagen zurückzufallen (vgl. FR-PS 12 58 886 bzw.CH-PS4 08 679).Although it is known per se, the ends of belt layers or of the bulge envelopes Carcass layers fall back (see FR-PS 12 58 886 or CH-PS4 08 679).
Bei dem erfindungsgemäßen Luftreifen ist demgegen-, über ein mittlerer, nur durch die Karkasse verstärkter Seitenwandbereich gegenüber einem radial äußeren und einem radial inneren Seitenwandbereich durch Faltkanten von Verstärkungseinlagen begrenzt. Die Verstärkungseinlagen reichen also einerseits weit über den Gürtel und andererseits den Wulst hinaus in den Seitenwandbereich und unterteilen diesen in drei Zonen wesentlich unterschiedlicher Steifigkeit. Der mittlere Seitenwandbereich größter radialer Flexibilität unterliegt vährend des Betriebes des Reifens auch den stärksten Wechselverformungen, die sich nur geringfügig in den oberen und unteren Seitenwandbereich fortsetzen. Die Übergänge zwischen dem mittleren Seitenwandbereich und den beiden radial angrenzenden Seitenwaudbereichen werden bei dem Reifen nach der Erfindung durch Faltkanten gebildet, die Lagentrennungen in diesen Bereichen trotz der hohen Beanspruchungen entgegenwirken. Darüber hinaus bestehen die Verstärkungseinlagen nicht lediglich aus härterem Gummi oder aus durch kurze Fasern verstärktem Gummi, sondern aus Reifenkordeiementen, die im oberen Seitenwandbereich unter einem Winkel zwischen 0 und 60° zur Umfangsrichtung orientiert sind. Da die freien Enden der Verstärkungseinlage zwischen Gürtel und Karkasse eingebettet sind, ergibt sich ein fester Verband zwischen Gürtel, Karkasse und dieser zusätzlichen Verstärkungseinlage, der sich bis zum mittleren Seitenwandbereich radial nach innen erstreckt und damit besonders geeignet ist, alle auftretenden Kräfte, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, aufzunehmen und das Ablösen des Gürteis von der Karkasse zu verhindern. Auch die zusätzliche Verstärkungseinlage im unteren Seitenwandbereich wird durch Kordmaterial gebildet, und zwar auf einfache Weise durch Zurückfaltung des Wulstumschlages der Radialkarkasse. Zur Verhinderung von Ablöseerscheinungen als Folge von hohen Aniriebs- und Bremsmomenten an der freien Kante der Zjrückfaltung des Karkassenumschlages kann die Zurückfaltung vorteilhaft so gestalte! werden, wie es im Anspruch 3 angegeben ist.In the pneumatic tire according to the invention, on the other hand, via a middle sidewall area, reinforced only by the carcass, compared to a radially outer one and a radially inner side wall area bounded by folding edges of reinforcing inserts. the Reinforcement inserts therefore extend far beyond the belt on the one hand and the bead out into the on the other hand Sidewall area and subdivide it into three zones of significantly different rigidity. The middle one Sidewall area of greatest radial flexibility is also subject to the during operation of the tire strongest alternating deformations, which are only slightly in the upper and lower side wall area continue. The transitions between the middle side wall area and the two radially adjacent Sidewalls are formed in the tire according to the invention by folding edges, the ply separations counteract in these areas despite the high demands. In addition, the Reinforcement inserts not only made of harder rubber or reinforced with short fibers Rubber, but from tire cords that are placed in the upper sidewall area at an angle between 0 and 60 ° to the circumferential direction are oriented. Since the free ends of the reinforcement insert between Belt and carcass are embedded, there is a firm bond between belt, carcass and this additional reinforcement insert, which extends radially inwards to the central side wall area and is therefore particularly suitable for all forces, especially at high speeds, and prevent the belt from becoming detached from the carcass. Also the additional reinforcement insert in the lower side wall area is formed by cord material in a simple manner by folding back the bead turn-up of the radial carcass. To prevent peeling as a result of high moments of friction and braking on the free edge of the fold back of the carcass turn-up can make the folding back advantageous like this! as it is indicated in claim 3.
Aufgrund der zusätzlichen Verstürkungseinlagen imDue to the additional reinforcement in the
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oberen und unteren Seitenwandbereich ergibt sich eine deutliche Abstufung der radialen Flexibilität. Diese Abstufung kann ggf. vorteilhaft noch stärker ausgeprägt werden, wenn man die Maßnahme nach Anspruch 4 anwendet.In the upper and lower side wall area there is a clear gradation of the radial flexibility. These Gradation can advantageously be even more pronounced if one takes the measure according to claim 4 applies.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with the aid of schematic drawings of several exemplary embodiments explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Fahrzeugluftreifen gemäß der Erfindung,1 shows a cross section through a pneumatic vehicle tire according to the invention,
Fig.2 und 3 jeweils im Ausschnitt die äußere Querschnittshälfte abgewandelter Ausführungsbeispiele. 2 and 3 each in a detail of the outer cross-sectional half of modified embodiments.
Fig.4 und 5 jeweils im Ausschnitt untere Querschnittshälften einer Seitenwand weiterhin abgewandelter Reifen,4 and 5 each in the cutout lower cross-section halves a sidewall of further modified tires,
F i g. 6 einen Querschnitt ähnlich dem der F i g. 1 einer weiteren abgewandelten Ausführungsform.F i g. 6 shows a cross section similar to that of FIG. 1 of a further modified embodiment.
In Fig. 1 ist ein Fahzreugluftreifen 2Qr wiedergegeben, der bezüglich seiner Hauptbauelemente von üblicher Ausführung ist. Der Reifen weist Seitenwände 21, 22 auf, die radial innen durch Wulstbereiche 24, 25 und radial außen durch die Schultern der durch einen Gürtel 29 versteiften Lauffläche 23 begrenzt sind. Die Äquatorialebene des Reifens ist mit x-x bezeichnet. In den Wulsten 24 und 25 sind Wulstkerne 27, 28 üblicher Bauart eingelegt.In Fig. 1, a pneumatic vehicle tire 2Qr is shown , which is of conventional design with regard to its main components. The tire has side walls 21, 22 which are delimited radially on the inside by bead regions 24, 25 and radially on the outside by the shoulders of the tread 23 stiffened by a belt 29. The equatorial plane of the tire is indicated by xx. In the beads 24 and 25 bead cores 27, 28 of the usual type are inserted.
Der Reifen weist bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen eine einlagige Radialkarkasse 26 auf, deren Umschläge 37 bzw. 38 um die Wulstkerne 27, 28 nach außen umgeschlagen sind. Es könnte indessen ggf. auch eine mehrlagige Radialkarkasse vorgesehen sein.In all of the illustrated embodiments, the tire has a single-layer radial carcass 26, the Envelopes 37 and 38 are turned over to the bead cores 27, 28 to the outside. It could, however, if necessary a multi-layer radial carcass can be provided.
Im dargestellten Beispiel erstreckt sich der Gürtel 29 im wesentlichen über die ganze Breite der Lauffläche 23. Er besteht im dargestellten Beispiel aus zwei Lagen, nämlich einer radial äußeren schmaleren Lage und einer radial inneren breiteren Lage aus im wesentlichen in Umfangsrichtuiig orientierten Kordelementen, die aus undehnbarem Material bestehen.In the example shown, the belt 29 extends essentially over the entire width of the tread 23. In the example shown, it consists of two layers, namely a radially outer narrower ply and a radially inner wider ply from essentially in Circumferentially oriented cord elements that consist of consist of inextensible material.
Zwischen dem Kronenbereich der Karkasse 26 und dem Gürtel 29 ist eine zusätzliche Verstärkungseinlage in Form einer Faltlage 30 angeordnet. Diese ragt vom Gürtel aus radial abwärts in den Seitenwandbereich, und die Enden sind symmetrisch zur Äquatorialebene x-x auf sich zurückgeschlagen, wobei die Umschläge mit 31 bzw. 32 bezeichnet sind. Dadurch entstehen Faltkanten 31a und 32a, die etwa in Höhe der größten Querschnittsbreite des Reifens liegen. Die freien Kanten 316 bzw. 32t der Faltlage 30 liegen dagegen nahe der Äquatorialebene unter dem Gürtel 29. Bei dieser Ausbildung ist die zusätzliche Verstärkungseinlage an der Karkasse 26 und mit ihren Umschlagen 31 und 32 jeweils im Gürtelbereich an der Innenlage des Gürtels 29 fest anhaftend angeordnet. Dadurch ergibt sich ein starker Verband zwischen diesen Teilen, durch den große Kräfte zwischen Karkasse und Gürtel übertragen werden können und eine Ablösung der Lagen des Gürtels 29 bei hohen Geschwindigkeiten zuverlässig unterbunden wird. Auf der anderen Seite ist auch im Bereich der Faltkanten 31a und 32a eine Lagenablösung bo ausgeschlossen, so daß bei hohen Beanspruchungen des Reifens eine Trennung der Lagen hier auch nicht auftreten kann. Die Umschläge 37 bzw. 38 der Karkasse um die Wulstkerne sind radial weit nach außen in die Seitenwände 21 bzw. 22 des Reifens geführt und danach n in Richtung auf die Wulstkerne zurückgefaltet. Die Zurückfaltungen sind mit 37« bzw. 38;) bezeichnet. Dadurch erhält man weitere Faltkanten 37c· bzw. 38c welche weit radial oberhalb der Wulstbereiche liegen und den Faltkanten 32a bzw. 31 a der oberen Faltlage 30 gegenüberliegen und mit diesen jeweils einen mittleren Seitenwandbereich M von der Breite D begrenzen, der nur durch die Lage oder Lagen der Radialkarkasse 26 verstärkt ist. Der mittlere Seitenwandbereich weist eine relativ hohe radiale Flexibilität im Vergleich zu den beiden angrenzenden Bereichen, nämlich dem oberen Seitenwandbereich 5 und dem unteren Seitenwandbereich /, auf. Diese Flexibilität erhöht den Fahrkomfort. Die beiden angrenzenden Seilenwandbereiche 5 und / sind demgegenüber durch die zusätzlichen Verstärkungseinlagen versteift, so daß der Rereich der radialen Flexibilität auf einen mittleren begrenzten Anteil der Seitenwandhähe beschränkt bleibt. Im dargestellten Beispiel haben die drei Seitenwandbereiche alle etwa die gleiche radiale Breite D. Die relative radiale Ausdehnung dieser Bereiche kann jedoch je nach Anforderung an den Reifen variieren.An additional reinforcing insert in the form of a folded ply 30 is arranged between the crown area of the carcass 26 and the belt 29. This protrudes radially downward from the belt into the side wall area, and the ends are turned back on themselves symmetrically to the equatorial plane xx , the folds being denoted by 31 and 32, respectively. This results in folding edges 31a and 32a which are approximately at the level of the largest cross-sectional width of the tire. The free edges 316 and 32t of the folded ply 30, on the other hand, are close to the equatorial plane under the belt 29. In this embodiment, the additional reinforcement insert is firmly adhered to the carcass 26 and with its folds 31 and 32 in the belt area on the inner ply of the belt 29 . This results in a strong bond between these parts, by means of which large forces can be transmitted between the carcass and the belt and a detachment of the layers of the belt 29 at high speeds is reliably prevented. On the other hand, in the area of the folded edges 31a and 32a, a separation of layers bo is also excluded, so that if the tire is subjected to high stresses, separation of the layers cannot occur here either. The turns 37 and 38 of the carcass around the bead cores are guided radially far outward into the side walls 21 and 22 of the tire and then folded back n in the direction of the bead cores. The folds back are marked with 37 ″ and 38;). As a result, further folded edges 37c or 38c are obtained which lie far radially above the bead areas and lie opposite the folded edges 32a and 31a of the upper folded layer 30 and with these each delimit a central side wall area M of width D , which is only defined by the position or Layers of the radial carcass 26 is reinforced. The middle side wall area has a relatively high radial flexibility compared to the two adjoining areas, namely the upper side wall area 5 and the lower side wall area /. This flexibility increases driving comfort. In contrast, the two adjacent rope wall areas 5 and / are stiffened by the additional reinforcement inserts, so that the area of radial flexibility remains limited to a central, limited portion of the side wall height. In the example shown, the three sidewall areas all have approximately the same radial width D. However, the relative radial extent of these areas can vary depending on the requirements placed on the tire.
Die freien Kanten 31Z> und 32/3 der Faltlage 30 im oberen Seitenwandbereich können auch wesentlich größere Abstände von der Äquatorialebene x-x aufweisen, solange noch diese freien Kanten unter dem Gürtel 29 zu liegen kommen. Auch kann der Abstand von der Äquatorialebene dieser beiden Kanten ggf. unterschiedlich sein.The free edges 31Z> and 32/3 of the folded layer 30 in the upper side wall area can also have significantly greater distances from the equatorial plane xx as long as these free edges still come to lie under the belt 29. The distance from the equatorial plane of these two edges can also be different.
Die Zurückfaltung der Karkassenumschläge erfolgt zweckmäßigerweise so, daß die freien Kanten 37b bzw. 38£> der Karkassenumschläge wieder etwa in Höhe der Wulstkerne 27 und 28 enden.The carcass turnovers are expediently folded back in such a way that the free edges 37b or 38b> of the carcass turnovers end again approximately at the level of the bead cores 27 and 28.
Die zusätzliche Verstärkungseinlage in dem oberen Seitenwandbereich kann auch durch zwei getrennte Faltlagen 35, 36 gebildet sein, die jeweils auf sich zurückgefaltet sind, wie dies F i g. 2 und 3 zeigen. Die beiden freien Kanten z. B. die Kanten 35a, 35b der Faltlage 35 bzw. die Kanten 36a, 36Z> der Faltlage 36, können gleiche oder unterschiedliche und kleinere oder größere Abstände von der Äquatorialebene aufweisen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 haben sie gleiche Abstände und liegen etwa in der Mitte zwischen der Äquatorialebene und dem äußeren Rand des Gürtels 29. Im Ausführungsbeispiel nach Fi g. 3 haben die Kanten 35a, 36a und 35ft, 36f> unterschiedlichen Abstand von der Ännatorialehene. wohei HiiR radial inneren näher an r-ie Äquatorialebene herangerückt sind als die beiden äußeren freien Kanten.The additional reinforcement insert in the upper side wall area can also be separated by two Folded layers 35, 36 be formed, which are each folded back on themselves, as shown in FIG. 2 and 3 show. the two free edges z. B. the edges 35a, 35b of the folded layer 35 and the edges 36a, 36Z> the folded layer 36, can have the same or different and smaller or larger distances from the equatorial plane. In the embodiment of FIG. 2 they have the same Distances and lie approximately in the middle between the equatorial plane and the outer edge of the belt 29. In the embodiment according to Fi g. 3 have the edges 35a, 36a and 35ft, 36f> different distance from the Ännatorialehene. where HiiR radially inner closer to r-ie Are moved closer to the equatorial plane than the two outer free edges.
Die Fig. 1,4 und 5 zeigen, daß die Zurückfaltung am Karkassenumschlag unterschiedlich ausgebildet sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 liegen die Zurückfaltungen 37a bzw. 38a jeweils zwischen der Karkasse und dem Umschlag. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist dagegen der Karkassenumschlag über die radiale Höhe fnach außen zurückgefaltet, und zwar so weit, daß die freie Kante 38d ungefähr unterhalb des Wulstkernes endet. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist der Umschlag ebenfalls nach außen zurückgefaltet, jedoch nur bis zur halben radialen Höhe, so daß die freie Kante 3i8e zwischen Wulstkern und radial außenliegender Faltkante zu liegen kommt und die Zurückfaltung nur über einen Teilbereich F der radialen Höhe des Karkassenumschlages reicht.FIGS. 1, 4 and 5 show that the folding back on the carcass turnup can be designed differently. In the embodiment according to FIG. 1, the fold-backs 37a and 38a respectively lie between the carcass and the turnup. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, on the other hand, the carcass turn-up is folded back outwards over the radial height f, namely so far that the free edge 38d ends approximately below the bead core. In the embodiment according to FIG. 5 the flap is also folded back outwards, but only up to half the radial height, so that the free edge 3i8e comes to lie between the bead core and the radially outer folding edge and the fold back only extends over a portion F of the radial height of the carcass turnup.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.6 entspricht dem Reifen nach Fig. 1. Der in Fig. 6 gezeigte Reifen 20/ unterscheidet sich jedoch von dem nach Fig. 1 dadurch, daß die Seitenwände 21' bzw. 22' in Höhe des mittleren Seitenwandbereiches M in der Wanddicke wesentlich vermindert sind, verglichen mit den angrenzenden Seitenwandbereichen. Im dargestellten Beispiel ist dieThe embodiment of Figure 6 corresponds to the tire of Figure 1. The tire 20 shown in Fig. 6 / but differs from that of FIG. 1 in. That the side walls 21 'and 22' in height of the middle side wall portion M in the wall thickness are significantly reduced compared to the adjacent side wall areas. In the example shown, the
Dickenverminderung durch äußere Auskehlungen 45 bzw. 46 gebildet, die sich über den ganzen Reifenumfang erstrecken. Dadurch wird die radiale Flexibilität des mittleren Seitenwandbereiches des Reifens noch wesentlicherhöht. Thickness reduction formed by outer grooves 45 and 46, which extend over the entire circumference of the tire extend. This increases the radial flexibility of the central sidewall area of the tire even more.
Wie schon oben im Zusammenhang mit F erwähnt, können die Faltlagen 35 und 36 nach F und 3 auch asymmetrisch ausgebildet und angeo sein, so daß sich ein insgesamt asymmetrischer Ai des Reifens, bezogen auf die Äquatorialcbcne, ergilAs already mentioned above in connection with F, the folded layers 35 and 36 according to F and 3 also be asymmetrical and be angeo, so that an overall asymmetrical Ai of the tire, related to the equatorial line, ergil
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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